Câu hỏi: Một vật dao động điều hoà với phương trình ${{x}=6 \cos \left(2 \pi {t}+\dfrac{\pi}{6}\right) {cm} .}$ Trên vật gắn với một nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có tần số ${5.10^{14} {~Hz}}$, công suất ${0,53 {~W}}$. Biết hằng số Plăng là $h=6,{{625.10}^{-34}}~J.s$ Tính từ thời điểm ${{t}=0}$ đến thời điểm gần nhất vật có li độ ${-3 {\text{cm}}}$ thì nguồn sáng phát số phôtôn gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. ${4.10^{17}}$ hạt.
B. ${8.10^{17}}$ hạt.
C. ${5.10^{18}}$ hạt.
D. ${1,6.10^{18}}$ hạt.
A. ${4.10^{17}}$ hạt.
B. ${8.10^{17}}$ hạt.
C. ${5.10^{18}}$ hạt.
D. ${1,6.10^{18}}$ hạt.
Phương pháp:
Áp dụng công thức: ${{n}=\dfrac{{P}}{{hf}} \cdot \Delta {t}}$ với ${{P}}$ là công suất nguồn phát, ${\Delta {t}}$ là thời gian.
Cách giải:
Lúc ${t=0,\left\{\begin{array}{l}x=3 \sqrt{3} {\text{cm}} \\ {v}<0\end{array}\right.}$
Từ ${{t}=0}$ đến thời điểm gần nhất vật có li độ: ${\left\{\begin{array}{l}{x}=-3 {\text{cm}} \\ {v}<0\end{array}\right.}$
Khoảng thời gian vật đã đi được là: ${\dfrac{{T}}{6}+\dfrac{{T}}{12}=\dfrac{{T}}{4}=0,25({~s})}$
Số phôtôn gần nhất mà nguồn sáng phát ra là:
${{n}=\dfrac{{P}}{{hf}} \cdot \Delta {t}=\dfrac{0,53}{6,625.10^{-34} \cdot 5.10^{14}} \cdot 0,25=4.10^{17}}$ (hạt)
Áp dụng công thức: ${{n}=\dfrac{{P}}{{hf}} \cdot \Delta {t}}$ với ${{P}}$ là công suất nguồn phát, ${\Delta {t}}$ là thời gian.
Cách giải:
Lúc ${t=0,\left\{\begin{array}{l}x=3 \sqrt{3} {\text{cm}} \\ {v}<0\end{array}\right.}$
Từ ${{t}=0}$ đến thời điểm gần nhất vật có li độ: ${\left\{\begin{array}{l}{x}=-3 {\text{cm}} \\ {v}<0\end{array}\right.}$
Khoảng thời gian vật đã đi được là: ${\dfrac{{T}}{6}+\dfrac{{T}}{12}=\dfrac{{T}}{4}=0,25({~s})}$
Số phôtôn gần nhất mà nguồn sáng phát ra là:
${{n}=\dfrac{{P}}{{hf}} \cdot \Delta {t}=\dfrac{0,53}{6,625.10^{-34} \cdot 5.10^{14}} \cdot 0,25=4.10^{17}}$ (hạt)
Đáp án A.